PLA : le plastique biodégradable le plus prometteur
Le PLA (acide polylactique) est un nouveau type de matériau dégradable, qui peut être obtenu en extrayant l’amidon de plantes renouvelables, puis fermenté biologiquement pour obtenir de l’acide lactique, et enfin préparé par synthèse chimique. Le PLA a une bonne dégradabilité et peut être complètement dégradé par des micro-organismes. Les produits en PLA peuvent être complètement dégradés en CO2 et en eau après utilisation, et sont non toxiques et non irritants.
Le PLA a des propriétés mécaniques similaires au polypropylène, tandis que sa brillance, sa clarté et sa capacité de traitement sont similaires au polystyrène, et sa température de traitement est inférieure à celle de la polyoléfine. La méthode de traitement du plastique est transformée en divers matériaux d’emballage, fibres et non-tissés, etc., qui sont largement utilisés dans les domaines industriels, agricoles, médicaux et civils.
La méthode de préparation du PLA peut être généralement divisée en méthode de polycondensation directe et méthode de polymérisation par ouverture de cycle (méthode au lactide). La méthode de polycondensation directe, également connue sous le nom de méthode PC ou méthode en une étape, utilise l’activité de l’acide lactique pour éliminer les groupes carboxyle et hydroxyle en présence de groupes de déshydratation, de sorte que les molécules d’acide lactique sont polycondensées pour former des molécules de faible poids moléculaire. polymères, puis les molécules sont directement déshydratées par haute température. L’un des procédés pour condenser le PLA en PLA est généralement la polymérisation par fusion, la polymérisation en solution et la polymérisation en phase solide-fondue, parmi lesquelles la polymérisation par fusion est la plus largement utilisée.
La méthode de polymérisation par ouverture de cycle est également appelée méthode ROP, c’est-à-dire que le monomère d’acide lactique est d’abord déshydraté et cyclisé pour synthétiser le lactide, puis le lactide recristallisé est polymérisé pour obtenir du PLA. Cette méthode peut obtenir du PLA avec un poids moléculaire extrêmement élevé. Il est d’environ 700 000 à 1 million (le PLA de faible poids moléculaire peut être rapidement dégradé, ce qui favorise la libération de médicaments et convient au domaine médical ; le PLA de haut poids moléculaire a une valeur commerciale importante dans les industries des fibres, du textile, du plastique et de l’emballage) , c’est donc l’industriel actuel Le procédé de synthèse d’acide polylactique principalement utilisé dans ce qui précède.
L’acide polylactique a une résistance élevée, un module élevé et une bonne transparence et perméabilité à l’air, mais sa vitesse de cristallisation est trop lente pendant le traitement, ce qui entraîne un cycle de traitement prolongé et une faible résistance à la chaleur, ce qui limite considérablement le champ d’application des produits à base d’acide polylactique. . À l’heure actuelle, le moyen le plus courant d’améliorer les performances de l’acide polylactique consiste à ajouter un agent de nucléation, et dans les applications de traitement d’entreprise réelles, le talc est l’agent de nucléation inorganique le plus couramment utilisé pour l’acide polylactique, ce qui peut améliorer l’étirement et la flexion du polylactique. acide, etc. Propriétés mécaniques, améliorent sa résistance à la chaleur.
À l’heure actuelle, la capacité de production mondiale de PLA est d’environ 653 500 tonnes et les principaux fabricants de PLA sont principalement concentrés aux États-Unis, en Chine, en Thaïlande, au Japon et dans d’autres pays. American Nature Works est le plus grand fabricant de PLA au monde, avec une capacité de production annuelle de 180 000 tonnes, ce qui représente environ 30 % de la capacité de production mondiale de PLA. La production de PLA dans mon pays a commencé relativement tard, et les principales matières premières du lactide dépendent principalement des importations. Pour des raisons techniques ou par manque de matière première lactide, certaines usines de PLA ne peuvent pas fonctionner de manière stable ou sont à l’arrêt. La capacité de production effective réelle est d’environ 48 000 tonnes/an et la production est d’environ 18 000 tonnes/an.
Le PLA a une large gamme d’applications et a été utilisé avec succès dans les emballages plastiques, la biomédecine et les fibres textiles. Les propriétés inoffensives du PLA lui confèrent de larges perspectives d’application dans le domaine de l’emballage, principalement utilisé comme emballage alimentaire, emballage de produits et films de paillage agricole. Le PLA a une surface lisse, une bonne transparence et d’excellentes propriétés de barrière, et peut remplacer complètement le PS (polystyrène) et le PET (polyéthylène téréphtalate) dans de nombreux endroits, réduisant ainsi le problème de la pollution plastique. La fibre dégradable PLA intègre la dégradabilité, la conductivité de l’humidité et l’ignifugation, ainsi que le moulage, l’application et la dégradabilité, et est largement utilisée dans le domaine des fibres textiles. En même temps, le PLA a une excellente biocompatibilité et de bonnes propriétés physiques. Après sa dégradation, il génère du dioxyde de carbone et de l’eau, qui est inoffensif pour le corps humain et peut être dégradé naturellement. Par conséquent, le PLA est de plus en plus utilisé dans le domaine de la biomédecine, comme la consolidation des tissus (comme les vis à os, les plaques de fixation et les bouchons), le pansement des plaies (par exemple, la peau artificielle), l’administration de médicaments (par exemple, le contrôle de la diffusion) et la fermeture des plaies (par exemple, l’application de points de suture).